鲸鱼尸体成为海洋生物的热点

2010 年冬季，伦敦自然历史博物馆的海洋生物学家 Adrian Glover 接到了一个同事打来的好消息电话。他的朋友在驾驶一辆遥控潜水器研究南极斯科舍海海平面以下 4,700 英尺处的一个海底热泉时，偶然发现了意想不到的东西：一具南极须鲸的骨架。

这具尸体并没有成为死亡的场景，而是成为黑暗、不宜居的偏远海域中的一片生命绿洲。蜗牛、蠕虫、软体动物和白色的细菌菌落正在以这头巨大哺乳动物的残骸为食。Glover 请他的朋友带回一块这个宝藏。

在实验室检查骨头时，他发现了九种新的蠕虫和细菌。这些稀有、相对未被探索的深海生态系统——围绕着沉入海底的已死亡鲸类动物形成的充满活力的群落——被称为鲸落，或有机落。

总而言之，自 1987 年 Glover 的博士后导师 Craig Smith 在加利福尼亚海岸偶然发现第一个以来，仅发现了大约二十几个。2010 年斯科舍海的发现是南半球的第一次。

Glover 目前是这项死后科学研究的前沿人物，他是一位专门研究进入鲸落的某些蠕虫的专家。这些物种及其鲸鱼尸体同伴正在帮助海洋生物学家和古生物学家确定大型死亡海洋动物 hosting 这些丰富的分解者群落究竟有多久了，以及今天的鲸落是否与史前爬行动物统治海洋时的有机落惊人地相似。

观看鲸落

一旦尸体沉没，它就成为食腐动物的家。鲨鱼和盲鳗等物种会消耗鲸鱼易于获取的软组织。当大部分肌肉、脂肪和内脏消失后，包括蜗牛、蠕虫和细菌在内的被称为富营养化机会主义者的生物会在鲸鱼身上、周围和内部定居。此阶段的一个重要组成部分是Osedax，它们是食骨专家，因其分泌的粘液而被称为“鼻涕虫”。

这些多毛的海洋蠕虫，或称多毛类，于 2002 年首次被描述，它们钻入骨头，然后依靠细菌帮助它们分解新骨骼家园中的脂肪和蛋白质。但鼻涕虫最初是如何到达鲸落的仍然是一个谜。

Glover 认为这些不寻常的蠕虫在游泳幼虫阶段会以某种方式找到遗骸。一旦鼻涕虫到达，雌性就会将“根”伸入骨头。一群较小的“雄性矮子”会落在雌性身上，占据它们管状的身体，并使其卵受精。

与此同时，其他细菌聚集形成巨大的菌落，帮助分解骨头。随着几十年的缓慢流逝，鲸鱼消失了。

深海时光机

化石记录告诉我们——通过遍布骨头的独特的Osedax钻孔——鲸落群落已经存在了 3000 万年。但一些研究表明，这些偏远生态系统可能更早地延伸到过去，在约 4500 万年前海洋鲸鱼出现之前。

2008 年，波兰科学院古生物学家 Andrzej Kaim 和他的同事描述了一种可能是已知最古老的有机落。当他们分析在日本北海道附近发现的一对 66 到 1 亿年前的蛇颈龙骨骼时，研究人员意识到这些多牙、四肢桨状的海洋爬行动物*的化石骨骼被一种称为 provannids 的微小蜗牛的化石壳碎片包围着。

Provannids 是古老的幸存者。它们至今仍然存在，它们为 Kaim 的蛇颈龙的命运提供了线索。如今的 provannid 蜗牛栖息在短暂而偏远的深海环境中——寒冷的甲烷渗漏；喷出过热、富含化学物质水的海底热泉；以及鲸鱼尸体——而它们的史前祖先可能也是如此。

Kaim 说：“它们显然与蛇颈龙的遗骸一起生活着。我为此寻找了多年。现在我们可以确定这些群落是在中生代的巨型爬行动物骨骼周围发育起来的。”

在史前时期，深海机会主义者如 provannids 会有充足的食物。大约在 2.5 亿年前，几个陆地爬行动物谱系迅速适应为大型海洋形态，包括蛇颈龙和类似鱼类的鱼龙。

甚至陆地恐龙也可能以鲨鱼、螃蟹、蜗牛和细菌组成的有机落演替为食。虽然我们所知的恐龙都是陆地动物，但它们偶尔会被洪水冲入海中。

圣迭戈自然历史博物馆展出了“卡尔斯巴德甲龙”的骨架，官方名称为Aletopelta coombsi。这只可怜的恐龙是在加利福尼亚的白垩纪海洋沉积物中发现的。恐龙骨骼周围散落着鲨鱼牙齿和双壳贝类，这表明这只重装甲的野兽可能曾经形成过一个短暂的、可食用的珊瑚礁。

Glover 解释说：“如果你有一个深海，有大型生物在水面游动、死亡、沉入黑暗、寒冷、有氧的深处，你就会有有机落。但它们几百万年前看起来一样吗？”

Osedax 进化

Glover 认为，解开Osedax进化的奥秘可能有助于找到答案。目前，科学家们通过 DNA 分析证实，鼻涕虫与栖息在海底热泉周围的管虫密切相关，并且可能与鲸鱼一样古老，甚至更古老。Glover 推测，年轻的史前管虫可能在深海热泉之间旅行时遇到了海洋动物的尸体。它们登陆，发现自己能够生存——由于一次偶然的突变——并逐渐演变成了我们今天所知的Osedax。

现代鼻涕虫的饮食习惯暗示这些食腐动物并不挑剔。“放一根骨头在那里，它们就会吃，”Glover 说。对现代骨头以及史前鸟类和鱼类的化石骨头的实验表明，这些蠕虫会以任何骨骼碎片为食。但没有人见过生活在鲸鱼之前的海洋爬行动物骨骼上有Osedax的钻孔。

Kaim 的团队在两具白垩纪蛇颈龙骨骼附近发现了 provannid 蜗牛，但没有发现Osedax。他说：“要么它们当时不在这个特定的地点，要么它们还没有进化出来。”

但是 Kaim 发现了他认为是细菌啃食蛇颈龙骨头的证据：只有通过切割骨头横截面并在显微镜下观察才能看到的微小钻孔。在今天的鲸落的硫化物阶段——有机落演替的最后也是最长的一部分，当细菌分解骨头残骸时产生硫化氢——也发现了同样的情况。

Kaim 说：“我们看到了与今天鲸落中完全相同的群落类型，但相当简化。”

除了研究鼻涕虫的进化，Glover 还与古生物学家合作研究Osedax在骨头中雕刻的孔洞的结构，以便他和他人能够精炼他们对化石记录的搜索。“也许，当我们重新评估 Kaim 的蛇颈龙等化石证据时，我们会发现Osedax的痕迹，”他说。

如果没有像鼻涕虫这样的食骨专家，史前有机落生态系统可能会大不相同。Glover 说：“我们才刚刚开始了解Osedax在骨骼降解中所起的作用，但它们很可能加速了这个过程。”

了解鼻涕虫在历史中的演变过程及其留下的痕迹，可能会揭示出如今复杂的鲸落生态系统与史前真正巨龙在深海中游弋时的有机落几乎完全相同。

[本文最初以“深海秘密”的形式印刷。]

*更新，12:25，8 月 19 日：本文最初错误地将蛇颈龙称为海洋哺乳动物——它们当然是海洋爬行动物。我们为错误道歉。